Technology_Dielectrophoretic_Printing

Drukowanie dielektroforetyczne

Pod wpływem zewnętrznego pola elektrycznego, nanocząstki zawarte w tuszu tworzą linie przewodzące zgodnie z określonymi parametrami.

Pionierski system druku XTPL umożliwia precyzyjne nanoszenie na powierzchnię specjalnego tuszu stworzonego w naszych laboratoriach. Pod wpływem zewnętrznego pola elektrycznego, nanocząstki zawarte w tuszu tworzą linie przewodzące zgodnie z określonymi parametrami. Szerokość poszczególnych linii (nawet poniżej 100 nm), ich długość i odległości między nimi różnią się w zależności od konkretnego zastosowania.

 

Podczas procesu tworzenia linii przewodzących głowica drukująca nanosi odpowiednio skomponowany tusz – nanocząstki w mieszaninie rozpuszczalników – na nieprzewodzące podłoże, takie jak szkło lub elastyczna folia.

 

Pod wpływem zewnętrznego zmiennego pola elektrycznego nanocząstki grupują się w bardzo określony i kontrolowany sposób tworząc linię. Proces ten odbywa się pomiędzy dwoma elektrodami: ruchomą i nieruchomą (stacjonarną). Elektroda stacjonarna może być zastąpiona elektrodą zewnętrzną, jeżeli ustawienie jej bezpośrednio na podłożu jest niemożliwe.

 

Elektroda ruchoma kieruje formowaniem linii, która staje się przedłużeniem elektrody nieruchomej. Finalnie następuje zwarcie głowicy drukującej z metalową płytką, z którą następnie łączy się linia. Kiedy formowanie linii jest zakończone – głowica drukująca zbiera nadmiar tuszu.

PORÓWNANIE METOD

METODA INKJET

METODA EHD / ESJET

METODA XTPL

INKJET (standardowy - piezoelektryczny)ESJET/EHDXTPLWPŁYW NA
prądnapięcie przyłożone jedynie do piezoelektrycznej głowicy dozującej (napięcie nie wpływa negatywnie na budowaną strukturę lub substrat)napięcie impulsowe ~100 V do ~1 kVnapięcie zmienne, ~1 V do ~10 Vmniejsze napięcie to więcej potencjalnych zastosowań danej technologii
konfiguracja elektrodbrak elektrodnapięcie przyłożone pomiędzy dozownikiem, a elektrodą znajdującą się pod podłożemobie elektrody (ruchoma i nieruchoma) znajdują sie powyżej podłoża i zanurzone są w tuszuelektrody umieszczone są nad powierzchnią, więc podłoże może mieć dowolną grubość
rozmiar zadrukowywanych powierzchniod ~ 5 - 10 um do ~100 um≤1 umod 100 nm do 3 umim cieńsze struktury, tym większa transparentność warstw przewodzących
rodzaje nanocząsteczekbrak fundamentalnych ograniczeń odnośnie rodzaju nanocząstekpole elektryczne działa na ciecz, nie ma fundamentalnych ograniczeń odnośnie rodzaju nanocząstekpole elektryczne działa na nanocząstki; nanocząstki metaliczne zweryfikowane eksperymentalnie, możliwe nanocząstki półprzewodnikowe i dielektrycznewiększy wybór nanocząsteczek rozszerza zwiększa liczbę potencjalnych zastosowań danej metody
sposób kontrolowania procesu sterowanie napięciem przyłożonym do piezoelektrycznej głowicy dozującejamplituda przyłożonego napięcia oraz długość pulsuamplituda, kształt i częstotliwość przyłożonego sygnału-
podłożadowolny rodzajpreferowane cienkie substraty, aby zminimalizować ekranowanie pola elektrycznego przez substratwszelkie rodzaje podłoża nieprzewodzącego, w tym szkło, elastyczne folie oraz płytki PCBim mniej ograniczeń dla podłoża, tym więcej możliwych zastosowań
adhezja do podłożalinie przechodzą test scotch-tapelinie przechodzą test scotch-tapelinie przechodzą test scotch-tapewarunek konieczny dla stabilności utworzonych struktur
post-treatment temperatura, światło UVobróbka wtórna wymagana, aby zwiększyć przewodnictwo struktury - temperaturaspiekanie, które odbywa się w momencie tworzenia linii, przy użyciu przepływu prądupost-treatment jest z reguły konieczny, aby zmniejszyć rezystancję linii przewodzących. W technologii XTPL spiekanie prądowe odbywa się w trakcie procesu budowy linii

METODA XTPL

Dzięki temu, że obie elektrody, stacjonarna  i ruchoma, znajdują się nad zadrukowywanym podłożem, nasze rozwiązanie umożliwia zastosowanie podłoża dowolnej grubości, również takiego, które nie jest płaskie.

POTWIERDZENIE KONCEPCJI

 

Obraz SEM: ludzki włos (na górze) i srebrna linia wydrukowana metodą XTPL (na dole). Szerokość ludzkiego włosa wynosi 100 um, a szerokość linii XTPL wynosi około 1 um.

 

Obraz SEM: linia XTPL o grubości 500 nm w dużym powiększeniu. Stosunek wysokości do szerokości wynosi 1:1.

Korzystanie z naszej strony internetowej oznacza, że w Państwa komputerze bądź innym urządzeniu podłączonym do sieci będą zamieszczane pliki cookies lub podobne, w celach statystycznych oraz funkcjonalnych. Dzięki tej technologii będziemy przechowywać i uzyskamy dostęp do informacji na Państwa komputerze lub urządzeniu, przede wszystkim, aby ułatwić Państwu korzystanie z naszej strony. Zgodę na cookies mogą Państwo w każdym momencie zmodyfikować lub odwołać w ustawieniach przeglądarki.

Dowiedz się więcej